Treinamento de Eletronica Básica - Oficial
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Treinamento de Eletrônica Básica
Teoria e Prática
Por Alex M. Lima
Índice
● Sobre o Treinamento
● Introdução
● Tipos de Correntes Elétricas
● Unidades e Medida de Grandezas Elétricas
● Lei de Ohm
● Tipos de Ferramentas de Bancada
● Aprendendo a Usar Protobord
● Usando o Multímetro / Multiteste
● Tipos de Componentes Eletrônicos
● Resistores
● Capacitores
● Diodos
● Transistores
● Transistores MOSFET
● Circuitos integrados
● Transformadores
● Aprendendo a Ler Esquemas Eletrônicos
● Técnicas de Soldagem
● Fontes de Alimentação
● Montando Uma Fonte de Alimentação Variável
Ficha Técnica
Edição: Alex Lima
Revisão: Dirlene da Costa
Imagens: Gabriel Lima
Copyright © Todos os Direitos Reservados a Elétrica e Cia
www.eletricacia.com.br
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Sobre o Treinamento
Este Treinamento de Eletrônica Básica foi elaborado por Alex M. Lima, técnico formado em
eletrônica registrado no CreaRJ. Todo o conteúdo aplicado é utilizado também em curso
presencial.
Este Treinamento é direcionado aos iniciantes, pessoas que nunca tiveram contato com a
eletrônica poderão de forma fácil e simples porem técnica aprender todo conceito básico da
eletrônica em seus aplicações. Com uma metodologia didática simples usando figuras de
linguagem para facilitar o entendimento do aluno novato.
Nosso treinamento aborda toda teoria, mais também acompanhado de testes e aplicações
praticas na bancada do nosso laboratório.
Seja bem vindo ao nosso Treinamento de Eletrônica Básica. bom aprendizado, aproveito
todo nosso conteúdo
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Introdução
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=3Rk4SBTczCE
Conceito da Eletrônica
Eletrônica é o estudo das propriedades e aplicações de dispositivos que dependem
do movimento de elétrons em semicondutores, gases ou no vácuo.
A eletrônica esta por de traz de toda e qualquer tecnologia, desde a tecnologia
automotiva, tecnologia espacial, tecnologia da informação, tecnologia da telefonia
celular dentro dos hospitais escolas e em nossas casas, todas as tecnologias
dependem em algum momento da eletrônica.
Toda evolução do homem tem a eletrônica envolvida desde o dia em que Thomas
Edison em seus experimentos inventou a lâmpada elétrica incandescente, em
meados do seculo 18. E depois muitos outros físicos e cientistas como Nikola Tesla
,
Michael Faraday e outros desenvolveram experimentos com descobertas que foi
proporcionando a mudança no habito humano ate os dias de hoje.
A eletrônica é um ramo da Física que estuda a manipulação das tensões e
correntes existentes num circuito. Ela analisa o comportamento dos conjuntos
elétricos que admitem infinitos níveis de tensão. A partir dessa análise, permite
formar outros circuitos capazes de realizar amplificações de sinais, assim como
possibilitou a diversificação das telecomunicações que antes só trabalhavam com
modulações de sinais. Os principais componentes utilizados nos estudos da
eletrônica analógica são os transistores, capacitores, resistores, bobinas, Diodos,
potenciômetros e circuitos integrados, e outros.
Princípios da eletrônica Analógica A eletrônica analógica se baseia na manipulação das
tensões e correntes existentes num circuito, formando circuitos capazes de realizar
amplificações de sinais, comutação de máquinas e possibilitou a diversificação das
telecomunicações que a principio só trabalhavam com modulações de sinais. A eletrônica
analógica se baseia nos princípios da lei de ohm, que o estudante de eletrônica deve procurar
entender para poder fazer cálculos aplicativos em circuitos.
Ao observar um equipamento aberto em funcionando a olho nu, não vemos nada
acontecer, não se enxerga nenhuma atividade, no entanto não se imagina a
quantidade de coisas que estão acontecendo em um circuito em que diversos
dispositivos estão trabalhando em conjunto de forma harmônica, Semicondutores,
capacitores Resistores e inúmeros componentes .
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Tipos de Correntes Elétricas
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=vwvWPfOHqhw
A corrente elétrica é o fluxo "ordenado" de partículas portadoras de carga elétrica, ou também, é
o deslocamento de cargas dentro de um condutor, quando existe uma diferença de potencial
elétrico entre as extremidades. Tal deslocamento procura restabelecer o equilíbrio desfeito pela
ação de um campo elétrico ou outros meios (reação química, atrito, luz, etc.) .
Consideramse dois tipos de corrente elétrica:
Corrente Alternada (CA) e Corrente Contínua (CC) , Os conceitos são muito
simples, porém fundamentais para analisar circuitos elétricos e entender o princípio
de funcionamento de equipamentos, dispositivos e instrumentos elétricos.
No caso do sistema foto voltaico, a principal funções e inverter a CC corrente
continua em CA corrente alternada.
Suas representações gráficas são respectivamente:
CC
CA
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● (CC ou DC, em inglês)
Corrente Contínua
é aquela cujo sentido permanece constante. Quando, além do sentido, a intensidade
também se mantém constante, a corrente é chamada corrente contínua constante.
Esse tipo de corrente é gerado por baterias de automóveis ou de motos (6, 12 ou
24V), pequenas baterias (geralmente de 9V), pilhas (1,2V e 1,5V), dínamos, células
solares e fontes de alimentação de várias tecnologias, que retificam a corrente
alternada para produzir corrente contínua. Normalmente é utilizada para alimentar
aparelhos eletrônicos
Corrente contínua constante
Dizse que uma corrente contínua é constante, se seu gráfico for dado por um
segmento de reta constante, ou seja, não variável. Este tipo de corrente é
comumente encontrado em pilhas e baterias.
Corrente contínua pulsante
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Embora não altere seu sentido as correntes contínuas pulsantes passam
periodicamente por variações, não sendo necessariamente constantes entre duas
medidas em diferentes intervalos de tempo.
A ilustração do gráfico acima é um exemplo de corrente contínua constante.
Esta forma de corrente é geralmente encontrada em circuitos retificadores de
corrente alternada.
● (CA ou AC, em inglês)
Corrente Alternada
é aquela cuja intensidade e
cujo sentido variam periodicamente. Esse é o caso das correntes utilizadas
em residências, que são fornecidas pelas usinas hidrelétricas, em que temos
uma corrente alternada de frequência 60 ciclos por segundo (60Hz Hertz).
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Corrente alternada
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Unidades de Medida de Grandezas Elétricas
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=GnzmFRygbY
A unidade de medida é a grandeza de referência com qual comparamos o resultado
de uma medição ou cálculo., a medição indica que a tensão da bateria é igual a 3,98
vezes o valor da grandeza de referência, que é o volt. O metro, o quilograma e o
segundo são as unidades de medida mais conhecidas. Eles são utilizados para
expressar, de forma quantitativa e padronizada, as grandezas físicas comprimento,
massa e tempo, respectivamente.
Watt Potencia elétrica W
Watt Hora Potencia elétrica WH
OHM Resistência Ω
Hartz Frequência Hz
Farad Capacitância F
Lumem Fluxo Luminoso LM
Lux Luminância LX
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Corrente elétrica
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o exemplo acima, o gerador, que é a pilha, libera uma partícula eletrizada, esta
N
percorre o condutor e faz acender a lâmpada, depois essa partícula continua seu
percurso até retornar à pilha.
Com isso, podese concluir que a tensão elétrica é a quantidade de energia que um
gerador fornece pra movimentar uma carga elétrica durante um condutor.
Potencia elétrica
O conceito de potência elétrica está associado ao fato de quanto de energia pode
ser desenvolvida em um intervalo de tempo por um dispositivo elétrico.
A potência elétrica é a quantificação de energia transformada em trabalho. Quando
dizemos que um motor fornece uma determinada força ou uma lâmpada um
determinado brilho, estamos nos referindo a intensidade de energia elétrica que está
sendo transformada em um efeito.
A unidade de medida da potencia elétrica é dada em Watt (W) em homenagem ao
físico Escocês James Watt (1736 – 1819).
A corrente A potência elétrica pode ser definido como o trabalho elétrico
desenvolvido pela corrente elétrica num período de tempo. Em termos mais simples
é a conversão de energia elétrica em outra energia útil ao ser humanos. No caso do
chuveiro, quanto maior potência elétrica, maior a quantidade de calor que ele gera
para aquecer a água.
Nos equipamentos elétricos e eletrodomésticos a informação da potência é muito
importante, primeiro pois ela é quem define o quão “forte” seu equipamento é em
relação a outros modelos e em segundo pois é ele que nos da a informação para a
devida instalação deste aparelho, como o cabo que será usado para ele ou até
mesmo o disjuntor de proteção.
Para isso precisamos entender que a fórmula da potência é:
Formula de Potencia:
P = I U
x
P= Potência em Watts (W)
I= Corrente em Ampere (A)
U= Tensão em volts (V)
Com base nesta fórmula é que encontramos a corrente elétrica que este aparelho
ou equipamento solicitará a rede para o seu funcionamento. Como a tensão do
aparelho já e conhecida, através da fórmula encontramos a corrente elétrica. A
corrente elétrica vai ser o fator determinador para a escolha do cabo e do disjuntor
de proteção, já que estes são baseados pela corrente elétrica do equipamento.
Resistência
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Resistência elétrica é a capacidade de um corpo qualquer se opor à passagem de
corrente elétrica mesmo quando existe uma diferença de potencial aplicada. Seu
cálculo é dado pela Primeira Lei de Ohm, e, segundo o Sistema Internacional de
Unidades (SI), é medida em ohms.
Quando uma corrente elétrica é estabelecida em um condutor metálico, um número
muito elevado de elétrons livres passa a se deslocar nesse condutor. Nesse
movimento, os elétrons colidem entre si e também contra os átomos que constituem
o metal. Portanto, os elétrons encontram uma certa dificuldade para se deslocar,
isto é, existe uma resistência à passagem da corrente no condutor.
Grupo de resistores.
Frequência
Outra grandeza importante na eletricidade é a frequência elétrica. No sentido
genérico, é definida como um determinado número de ciclos em um determinado
tempo, sob a forma de oscilação, mas vamos ver aqui especificamente como a
frequência se comporta na eletricidade.
A frequência elétrica
é uma grandeza dada em Hertz (Hz), em homenagem ao
H
físico alemão einrich Rudolf Hertz (18571894). Ela corresponde ao número de
oscilações,ondas ou ciclos por segundo que ocorre na corrente elétrica. Pra ficar
mais clara essa observação, vamos a um exemplo bem prático. Imagine que uma
lâmpada comum fique piscando uma vez a cada segundo.
Essa piscada corresponde a oscilação. A frequência da oscilação, nesse caso, é
uma vez a cada segundo. Aplicando a grandeza, corresponde a 1 Hz, e totalmente
perceptível ao olho humano, certo? Agora imagine essa mesma lâmpada piscando
60 vezes por segundo. 60 ciclos por segundo equivalem a 60 Hz, e nesse caso, o
olho humano não consegue perceber essa "velocidade". Pois é essa a frequência
mais comum que encontramos na rede elétrica.
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Agora, observe no desenho como esse ciclo se comporta (clique para ampliar):
Exemplo equivalente a 1 Hz
Note que cada oscilação leva 1 segundo como já vimos, mas perceba que, se
juntarmos suas metades, equivale a um círculo. Podemos dizer então, que cada
ciclo equivale a uma volta completa, ou 360º.
Até aí, tudo bem, mas por que 60 ciclos por segundo?
A maioria dos países adotam esse modelo, mas existem regiões, inclusive do Brasil,
que adotaram o padrão de 50 Hz. Existem outros valores de frequências, usados
principalmente na indústria, e também há como variar seu valor, mas isso é assunto
pra outro artigo.
Capacitância
A capacitância ou capacidade é a grandeza elétrica de um capacitor, que é
determinada pela quantidade de energia elétrica que pode ser armazenada em si
por uma determinada tensão e pela quantidade de corrente alternada que atravessa
o capacitor numa determinada freqüência.
Sua unidade é dada em farad (símbolo F), que é o valor que deixará passar uma
corrente de 1 ampere quando a tensão estiver variando na razão de 1 volt por
segundo.
A capacitância pode ser medida pela seguinte fórmula:
,
onde q é a quantidade de carga, dada em Coulomb e U é o potencial eletrostática,
dado em Volts.
Quanto maior for o material, maior capacitância ele terá.
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Fluxo Luminoso
É chamado fluxo luminoso a radiação total emitida em todas as direções por uma
fonte luminosa ou fonte de luz que pode produzir estímulo visual. Estes
comprimentos de onda estão compreendidos entre 380 a 780 nm. Sua unidade é o
lumen (lm).
Luminância
Luminância corresponde ao fluxo luminoso emitida por unidade de área de uma
superfície numa direção específica.
Esta mede a luz tal como é percebida pelo olho humano. A percepção de todas as
superfícies e objetos que estão no nosso campo de visão devese à sua luminância,
enquanto os níveis de iluminância não são de facto percebidos.
A unidade é a candela por metro quadrado (cd/m2).
Observando parte uma superfície iluminada, a intensidade luminosa refletida por uma superfície dividida
pela área visível para os olhos denominase luminância.
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Lei de OHM
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=UTWMT7eDPaE
George Simon Ohm foi um físico alemão que viveu entre os anos de 1789 e 1854 e
verificou experimentalmente que existem resistores nos quais a variação da corrente
elétrica é proporcional à variação da diferença de potencial (ddp). Simon realizou
inúmeras experiências com diversos tipos de condutores, aplicando sobre eles
várias intensidades de voltagens, contudo, percebeu que nos metais,
principalmente, a relação entre a corrente elétrica e a diferença de potencial se
mantinha sempre constante
Georg ligou uma fonte de tensão elétrica a um material, e percebeu que circulou
uma corrente elétrica por esse circuito. Em seguida Georg variou essa tensão e
percebeu uma corrente elétrica diferente. E desta forma para cada tensão aplicada
uma corrente diferente era registrada em suas anotações.
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Com bases nessas informações foi possível sintetizar uma fórmula matemática para
a lei de Ohm, com esta fórmula usando as grandezas tensão elétrica, corrente
elétrica e resistências elétrica, é possível que se ache uma das grandezas usando
duas das outras grandezas.
Representando as grandezas elétricas temos:
V = Tensão elétrica, unidade volt (V é a letra que representa a unidade).
I = Corrente elétrica, unidade âmpere (A é a letra que representa a unidade).
A fórmula da lei de ohm é
:
Fórmula da lei de Ohm
O uso da lei de ohm é muito amplo, sendo usado para definição e especificação de
equipamentos, bitola de cabos, seleção de equipamentos de segurança e proteção
de circuitos, definição de resistências para equipamentos e circuitos elétricos e
eletrônicos, seleção de tensão de trabalho para certos equipamentos e circuitos e
outra infinidades de utilizações. Invariavelmente em eletricidade qualquer que seja o
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estudo ou a aplicação a lei de ohm será usada por isso é tão importante conhecela
e dominála.
Lei de Ohm ilustrada:
Relembrando a fórmula da Lei de Ohm
A lei de Ohm pode ser reescrita de três maneiras para calcular corrente, resistência
e tensão.
I
Se uma corrente R
deve fluir através de uma resistência V
, a tensão pode ser
calculado.
V = I × R
V
Se há uma tensão R
através de uma resistência I
, uma corrente flui através dele.
I
pode ser calculada.
I = V / R
I
Se uma corrente V
flui através de um resistor, e se tiver uma tensão através da
R
resistência pode ser calculado.
R = V / I
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Tipos de Ferramentas Básicas para Eletrônica
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=8FyURDq7OM
Para quem deseja iniciar na eletrônica devese obter o mínimo básico de
ferramentas para trabalhos práticos na bancada . Nesta aula vamos apresentar as
ferramentas básicas e suas funções.
Separamos abaixo a lista com as ferramentas básicas minima identificada por
números para um iniciante na eletrônica
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.
Lista das Ferramentas
1. Ferro de solda
O ferro de soldar é um dispositivo eléctrico que tem como base de funcionamento a
transformação de corrente eléctrica em calor que é fornecido através de uma
resistência, com o qual podemos unir duas partes metálicas. Com estes pequenos
aparelhos podemos fazer a união de duas partes metálicas, como componentes,
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placas de circuito, fios condutores, etc., por meio de um material que tem o nome de
solda.
2. Suporte para Ferro de Solda
O Suporte para Ferro de Solda é um acessório muito importante para quem trabalha com
estação de solda ou realiza trabalhos eletrônicos de soldagem ou dessoldagem com
soldadores manuais (ferros de solda). Desenvolvido para auxiliar profissionais e técnicos, o
Suporte para Ferro de Solda deixa organizado seu local de trabalho, evitando acidentes e
eventuais queimaduras na sua mesa ou bancada causadas pelo ferro de solda quente,
quando em local indevido.
3. Sugador de Solda
Esta ferramenta é usada para retirar a solda do circuito. É formada por um tubo de metal ou
plástico com um embolo impulsionado através de uma mola. Para o sugador durar o
máximo de tempo possível, de vez em quando temos que desmontálo para fazer uma
limpeza interna e colocar grafite em pó para melhorar o deslizamento do embolo. Também
podemos usar uma ?camisinha? para proteger o bico. A ?camisinha? é um bico de borracha
resistente ao calor e adquirido nas lojas de ferramentas ou componentes eletrônicos
4. Multímetro / Multiteste
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O multímetro é um aparelho de medida elétrica, capaz de
realizar a medição elétrica de três tipos diferentes: Voltímetro, Ohmímetro e Amperímetro.
Essa ferramenta é capaz de medir: • Corrente elétrica (contínua e alternada) – função
amperímetro • Tensão elétrica (contínua e alternada) – função voltímetro • Resistência
elétrica função ohmímetro • Capacitância • Frequência de sinais alternados • Temperatura
• Entre outros
5. Solda de Estanho
Podem ser usadas para soldagem de cobre e suas ligas, como
latão (cobre e zinco) e bronze (cobre e estanho), mas não servem para soldar outros
metais, como o alumínio e o ferro. As soldas de estanho são largamente utilizadas para
soldagem principalmente na eletrônica.
6. Suporte para Placas com lupa
Este suporte é usado para facilitar o trabalho com a
soldagem das placas ou qualquer outro componente ou dispositivo, com o auxilio das garras
articuladas e a lupa o trabalho fica mais fácil.
7. Alicate de bico
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Alicate bico fino ou bico meia cana: alicate com a ponta fina
para uso em manutenção elétrica em locais de difícil acesso. Serve para torção e corte de
fios e cabos. Também utilizado para trabalhos artesanais com arames e chapas finas. Estes
alicates podem ser com bico reto ou bico curvo.
8. Alicate de Corte
O Alicate de Corte serve para cortar chapas, arames e fios.
Corte Diagonal Corte Frontal. Específico para corte de fios. Utilizado para corte de fios e
cabos na manutenção eletroeletrônica, informática, predial e automotiva. Alguns
profissionais o utilizam, como descascador de fios.
9. Jogo de Chaves de fendas e Phillips
Utilizado para parafusar ou desparafusar pequenos
equipamentos e peças em geral.
Estas ferramentas citadas na lista acima são essenciais e não tem como ficar sem
elas na bancada de trabalho, existem lojas especializadas que vendem o kit
completo ou ate mesmo no Mercado Livre
Outras ferramentas também podem ser incluído como, alicate universal , Fios e
cabos, Parafusos , Alicate Amperímetro, Wattímetro, Frequencímetro, termômetro
digital, Osciloscópio, Micro retifica furadeira e outros.
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Bancada de trabalho
Abaixo colocamos a foto de uma bancada de trabalho para eletrônica como uma
sugestão.
Com uma boa luminária, tomadas bem distribuídas e algumas prateleiras para
organização das ferramentas.
Aprendendo a Usar Protoboard ou Matriz de Contatos
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=IjutkETU1c
Protoboard Consiste numa placa com uma matriz de contatos que permite a
construção de circuitos experimentais sem a necessidade de solda, permitindo com
rapidez e segurança desde uma alteração de posição de um determinado
componente até sua substituição.
A Protoboard é uma ferramenta muito útil na bancada, seja iniciante ou profissional.
Ele ajuda a fazer testes em circuitos, construir projetos , etc..
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É constituída por uma base plástica, contendo inúmeros orifícios destinados à inserção de
terminais de componentes eletrônicos. Internamente existem ligações determinadas que
interconectam os orifícios, permitindo a montagem de circuitos eletrônicos sem a utilização
de solda.
A grande vantagem é que os componentes podem ser facilmente retirados para serem
utilizados posteriormente em novas montagens.
A figura abaixo ilustra uma protoboard de 830 furos, bastante comum no meio eletrônico:
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Uma protoboard possui orifícios dispostos em colunas e linhas. As linhas encontramse
nas extremidades da protoboard e as colunas ao centro.
As colunas são formadas exatamente por cinco furos cada uma. Observando a figura ao
lado, verificase que uma protoboard possui um grupo de colunas dispostas acima da
cavidade central e outro grupo abaixo dessa cavidade. Essa cavidade divide a protoboard
em duas partes iguais.
Todos os cinco orifícios de uma mesma coluna estão internamente conectados. Os orifícios
de uma coluna não possuem conexões internas com os de outras colunas.
Os orifícios das linhas estão conectados entre si (em uma mesma linha). As linhas são
eletricamente independentes, isto é, não há conexão elétrica entre os furos de uma linha e
de outra.
Na figura anterior existem quatro linhas independentes: duas na parte de cima e duas na
parte de baixo.
Em algumas protoboards as linhas são divididas em duas partes exatamente iguais, sendo
que cada parte é eletricamente independente em relação à outra.
O diagrama interno de ligações de uma protoboard está representado na figura a seguir:
Os traços em verde correspondem às ligações elétricas dos orifícios, evidenciando as
colunas de cinco furos e as quatro linhas nas extremidades.
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Para conectar dois ou mais componentes, basta inserir o terminal correspondente de
cada um nos furos de uma mesma coluna ou linha.
As linhas, geralmente, são utilizadas para a alimentação do circuito, tanto que possuem
os símbolos + e . Todavia, isso constitui apenas uma sugestão e não uma regra.
Para ilustrar melhor o assunto, foram disponibilizadas duas imagens que mostram
maneiras possíveis de se ligar em série um Led, um resistor e dois fios condutores.
As protoboards são projetadas para a realização de montagens experimentais e possuem
limitações de ordem prática: baixa capacidade de corrente (cerca de 1A), capacitância e
resistência dos contatos internos consideráveis, susceptibilidade à captação de ruídos e
interferências, dentre outros fatores.
Desta forma, uma vez comprovado o funcionamento de um circuito, o mesmo deverá ser
montado em uma placa de circuito impresso, caso deseje utilizálo em definitivo.
Usando o Multímetro / Multiteste
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=u7Rl9uXmgI
Como o próprio nome diz, multímetros são equipamentos capazes de medir e
avaliar diversas grandezas elétricas, como tensão, corrente, resistência,
continuidade, frequência, capacitância, temperatura, teste de diodo, ciclo de
atividade, dentre outros, em sistemas contínuos e alternados.
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Um Multímetro é um aparelho para testes e medição de grandezas elétricas,
extremamente popular entre técnicos e engenheiros eletrônicos devido à sua grande
utilidade, permitindo, mesmo nos modelos mais simples, efetuar a medição de
Corrente, Tensão e Resistência Elétricas, permitindo assim realizar diversos tipos
de diagnósticos em circuitos elétricos. Alguns modelos mais incrementados
permitem realizar medições adicionais, como Capacitância, Frequência,
Temperatura, Indutância e outras.
Vamos utilizar neste artigo um Multímetro Digital, pois é o tipo mais amplamente
usado hoje em dia, em larga escala. Porém, existem também os multímetros
Analógicos, dos quais falaremos posteriormente. Os multímetros também podem ser
de Bancada, que geralmente possuem várias funções extras, mais alcance de
escala e maior precisão, e portáteis (de mão), muito úteis para carregar em uma
maleta de ferramentas ou bolsa. Vamos usar um multímetro portátil neste artigo
para realizar medições.
Antes de prosseguir, recomendamos que o leitor revise seus conhecimentos sobre
alguns conceitos básicos de eletricidade, tais como:
● Corrente Elétrica
● Tensão Elétrica
● Resistência Elétrica
Partes de um Multímetro
Um multímetro possui três partes principais:
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● Display (Visor)
● Botão de Seleção (Chave Seletora)
● Bornes onde são conectadas as Pontas de Prova (Ponteiras)
O Visor é onde os resultados das medições são exibidos. Dependendo do modelo
do multímetro, pode ter 3 ou mais dígitos, e um dígito adicional para representar o
sinal de negativo.
O botão de seleção é um botão rotativo, de múltiplas posições, que usamos para
selecionar a função que desejamos medir, e a precisão da escala de medição, e
também para desligar o multímetro quando não em uso, para economizar sua
bateria, que geralmente é uma bateria de 9 V.
As ponteiras são conectadas em bornes específicos presentes no multímetro, sendo
uma ponteira geralmente na cor vermelha para representar a polaridade positiva, e
outra ponteira na cor preta, para representar a polaridade negativa. Comumente, um
multímetro possui mais de dois bornes de conexão para as ponteiras, os quais
permitem a medição de outras grandezas quando as ponteira são trocadas de
conector.
Na foto abaixo podemos ver um exemplo de um multímetro típico (um Minipa
modelo ET2020), o qual usarei nas medições apresentadas no artigo:
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Multímetro Minipa ET2020
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Esse multímetro nos permite realizar medições de Tensão Alternada e Contínua,
Resistência, Corrente Elétrica (contínua apenas), realizar teste em baterias de 1,5 V
e
9 V, e testar o ganho (hFE) de transístores NPN e PNP, além de realizar teste de
continuidade. A figura abaixo mostra a localização de cada uma dessas funções na
escala do multímetro:
Grandezas medidas pelo multímetro e suas escalas
Para efetuar essas medições, é necessário conectar as pontas de prova nos bornes
corretos. A figura a seguir mostra as funções que são medidas em cada borne,
lembrando que a ponteira preta sempre deve ser conectada ao borne COM, e a
vermelha, ao demais bornes, conforme o teste que se deseja realizar:
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Bornes do Multimetro e conexão das ponteiras
Efetuando Medições
Para efetuarmos medições, a primeira coisa a se fazer é determinar a grandeza a
ser mensurada. Vamos começar efetuando medição de Tensão Elétrica. Para isso,
vamos conectar as pontas de prova nos bornes conforme segue:
● Ponteira vermelha no borne
VΩ
● Ponteira preta no borne
COM
Agora, precisamos determinar que tipo de tensão elétrica vamos medir: Contínua
(DCV) ou Alternada (ACV) . Vou efetuar a medição de uma Bateria de 9V, que
opera com Tensão Contínua. Para isso, precisamos localizar no Multímetro a escala
de tensão contínua, e ajustar sua precisão para acomodar o valor que pretendemos
medir, que é de aproximadamente 9V. Para isso, escolhemos na escala o valor que
for mais próximo e acima do valor esperado na medição, para evitar danos ao
multímetro. Se estiver com dúvida com relação ao valor da tensão que será medida,
coloque a chave de seleção no valor mais elevado e depois vá baixando, para
aumentar a precisão, até o valor máximo ainda seguro para a medição.
No meu caso, o valor de escala mais próximo e acima de 9V é o de 20 DCV (tensão
contínua), que permite medir valores de 0 até 19,99 V. Veja a escala selecionada na
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figura abaixo:
Vamos à medição. Após selecionar a escala correta no aparelho girando a chave
seletora, conecte as pontas de prova aos pólos da bateria, com firmeza, e verifique
no visor do multímetro o valor medido. Caso você inverta a polaridade das
ponteiras, não haverá problema, pois o multímetro mede a tensão em relação ao
ponto comum (COM). Neste caso, a única diferença que você verá é que o sinal
aparecerá com o sinal de negativo no visor.
Veja a medição realizada na figura abaixo:
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Medindo a tensão elétrica de uma bateria de 9V com o multimetro
Note o valor medido: 9,81 V, um pouco acima do esperado para esta bateria, que é
de 9 V. Isso pode se dar por conta de ajustes de calibração do multímetro ou por
conta de variações na tensão da bateria em si. Note que esse multímetro possui
uma posição específica para medição de baterias, tando de 9V quanto pilhas de
1,5V. Mas muitos multímetros não possuem essa opção, então a forma mais comum
de efetuar essa medição é a que acabamos de mostrar.
Medindo Tensão Alternada: Rede Elétrica
Vamos medir agora a tensão da rede elétrica, em uma tomada de 110 V. Essa
tensão é alternada, portanto vamos ter de alterar a posição da chave seletora para
ACV, escolhendo a escala de 200 V (neste caso sabemos o valor que será medido;
caos não soubéssemos se a tomada é de 110 V ou de 220 V, deveríamos colocar a
chave seletora na posição 750 V para não danificar o multímetro). Veja a medição
na figura a seguir:
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Medindo Tensão Alternada com um Multímetro
O valor medido foi de 116,3 V, dentro da normalidade para a rede elétrica
convencional. Lembrese de que se for medir uma tomada de 220 V, ou se não
souber a tensão da tomada, coloque o multímetro na escala de 750 ACV (ou a mais
alta que seu multímetro possuir) para evitar acidentes.
Medindo Resistência Elétrica
Vamos efetuar agora a medição de Resistência Elétrica de um resistor. O resistor
possui a marcação de sua resistência em seu corpo, mas vamos supor que não
houvesse tal marcação, ou que ela fora apagada. Neste caso, vamos começar
colocando a chave seletora na escala de medição de resistência (Ω), no valor mais
alto presente no multímetro, que é a posição 200 M (200 MegaOhms). Não
precisamos nos preocupar com a polaridade para esta medição, e é importante
notar que o componente deve estar desconectado de qualquer circuito. Portanto, se
você quiser medir um resistor que esteja soldado a uma placa, será necessário
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soltar (dessoldar) ao menos um de seus terminais, de modo que a medição não
sofra influência dos demais componentes conectados ao circuito.
Veja a medição inicial na figura a seguir:
Medindo Resistência: Posição 200 M
Na posição 200M (que mede até 200 MΩ), o multímetro mostra o valor 01,0. A
precisão do valor mostrado é muito baixa, e isso nos indica que a faixa da escala
escolhida está muito elevada. Vamos alterar a posição da chave seletora para 20M
para conseguirmos maior precisão nessa medição:
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Medindo Resistência: Posição 20 M
Note que agora o valor mostrado é de 0,05, ainda muito impreciso. Vamos mudar
novamente a posição da chave seletora, abaixando um nível da escala, para 2000K
(que equivale a 2M):
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Medindo Resistência: Posição 2000 K
Na posição 2000K temos uma precisão melhor. Veja que o multímetro agora mostra
o valor 051, e como a escala está em KΩ, isso indica que a resistência do resistor é
de 51 KΩ. Podemos obter maior precisão nessa medição alterando novamente a
escala, pois temos uma posição mais próxima de 51 KΩ, que é a posição 200K:
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Medindo Resistência: Posição 200 K
Conseguimos a melhor precisão possível para essa medição: 51,6 na posição 200K,
o que significa que a resistência medida é de 51,6 KΩ. Esse resistor é, na verdade,
um resistor de 47 KΩ, e o valor apresentado (um pouco acima) se deve à tolerância
do valor da resistência, que é de 10%. Portanto, o resistor pode ter sua resistência
entre 42,3 KΩ e 51,7 KΩ (47 ±10%), o que indica que nosso resistor está em bom
estado.
O que acontece se tentarmos medir esse resistor em uma escala mais abaixo?
Vamos medilo agora alterando a posição da chave seletora para 20 K:
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Medindo Resistência: Posição 20 K
Veja que agora o multímetro não mostrou nenhum valor de resistência, e em vez
disso, mostrou o valor “I”. Interpretamos esse valor com sendo “Infinito”, ou seja, o
valor medido está além do valor máximo que pode ser medido nessa posição da
escala. Neste caso, basta alterar a chave seletora para uma posição acima, ou até
que um valor concreto seja mostrado no visor.
Vamos medir a resistência de um pedaço de fio de cobre agora.
Medindo a Resistência de um Fio de Cobre
Um fio de cobre é um excelente condutor de eletricidade, e justamente por isso
esperamos medir um valor de resistência muito baixa, tendendo a zero ohms. Na
prática, fatores como o comprimento do fio, seu diâmetro, se é sólido ou de fios
trançados, sua temperatura, etc.influenciamno valor da resistência medida. De
qualquer forma, esperamos que o valor medido seja muito baixo, e por isso vamos
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colocar a escala do multímetro no menor valor possível, que no caso do meu
aparelho é de 200 Ω (ou seja, mede até 200 ohms). Veja na figura a seguir essa
medição sendo realizada:
Medindo um fio de cobre com o multímetro
O valor medido foi de apenas 6,7 Ω e, na prática, pode ser até um pouco menor,
devido ao contato entre as pontas de prova e o pedaço de fio, que é imperfeito.
Também usei uma garra jacaré para fixar uma das ponteiras ao fio, pois precisei de
uma das mãos para disparar a fotografia!
Esse tipo de medição é muito útil para testar, por exemplo, cabos de força de
equipamentos, que podem estar rompidos e, assim, impedir que a energia elétrica
chegue ao aparelho, tornandoo inoperante. Caso a resistência medida seja maior
do que alguns poucos ohms, ou se aparecer o valor “I”, então o cabo estará com
problemas – provavelmente rompido.
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Tipos de Componentes eletrônicos
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=x0CMLF3X184
Ao longo dos anos diversos cientistas descobriram propriedades diferentes em certos
materiais ou compostos que se comportavam de maneiras particulares a passagem da
corrente elétrica por eles. Com isso foram desenvolvidos componentes baseados nestes
estudos que tem possuem aplicações distintas na elétrica e eletrônica e posteriormente na
computação. Vejamos alguns dos mais importantes.
Você irá conhecer e aprender a identificar os componentes fisicamente e no esquema
eletrônico, tendo consequentemente, condições básicas para realizar as experiências e as
montagens na prática. Antes de partirmos para tão esperada parte prática. Este treinamento
foi desenvolvido para o iniciante que deseja aprender eletrônica de forma prática,ou seja,
através da realização de experiências e montagens. Este material é muito importante para
que o iniciante possa usar e distinguir os componentes corretamente durante as montagens
e experiências, saber identificar seus terminais e polaridades, ou seja, saber usar quem é
quem e qual é qual
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Resistores
LinK:
https://www.youtube.com/watch?v=72h5lPjJOeU
O primeiro componente que iremos estudar chamase resitor. Sua função é limitar o fluxo de corrente
em um circuito, ou seja dificultar a passagem da correte elétrica. A medida da resistência elétrica é o
ohm, simbolizada por Ω. Os resistores mais comuns são os de carbono. Os resistores comuns
utilizados nos aparelhos eletrônicos, como radios, DVDs, televisores são pequenos, com potências de
1/8W à 7 W, tipicamente. Os valores da resistência dos resistores são dados por faixas coloridas
segundo um código, mostrado na tabela abaixo.
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Acima você encontrou dois exemplos de como efetuar a leitura do valor de resistência de um resistor de
4 faixas e 5 faixas. Abaixo você encontra outros exemplos e alguns exercícios para que você possa
praticar.
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Na lista abaixo para facilitar temos os principais resistores listados com suas cores e valores
1º) Descubra o valor das cores e o valor Ohmico de cada resistor.
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Em um esquema eletrônico identificamos o resistor pelo seu símbolo, independente da sua potência,
material ou tamanho, lembrando que o resistor não tem polaridade. Abaixo você encontra as duas
formas simbólicas para o resistor.
Abaixo você encontra a imagem real de alguns resistores de carvão de 1/4 W.
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Resistores Variáveis
Existem resistores que podem ter sua resistência alternada, e por isso são usados em ajustes ou
controles. Temos dois tipos principais de resistores variáveis que são os trimpots e os potenciômetros.
sensibilidade, Abaixo você encontra alguns modelos reais de trimpots que existem disponíveis no
etc
Os trimpots são usados para ajustar a resistência em um circuito de maneira semipermanentes, ou
seja, ajustes que não necessitem serem acertados a todo instantes. Ajuste de calibragens como
ganhos, mercado.
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Em um esquema eletrônico identificamos o Trimpot pelo seu símbolo, independente do modelo. Abaixo
você encontra forma simbólica para o trimpot.
Já os potenciômetros são usados como elementos de controle, ou seja, podem serem enpregados no
contole de volume, velocidade, brilho, etc... . Abaixo você encontra dois modelos reais e sua estrutura.
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Em um esquema eletrônico identificamos o potênciometro pelo seu símbolo, independente do modelo.
Abaixo você encontra forma simbólica para o potênciometro.
Resistores especiais
Fotoresistor também conhecido LDR (Light dependent resistor) é um resistor cuja resistência depende
da intencidade de luz que incide sobre ele. Abaixo você encontra alguns modelos reais de LDR.
Em um esquema eletrônico identificamos o LDR pelo seu símbolo, independente do tamanho. Abaixo
você encontra forma simbólica para o LDR.
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Capacitores
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=RyKegPHtqM
O capacitor cumpre inúmeras finalidades nos circuitos eletrônicos. Os capacitores são
utilizados como reservatórios de cargas nos circuitos de filtro, como “amortecedores”,
evitando que ocorra variações grandes em um circuito, em acoplamentos e
desacoplamentos de sinais, no bloqueio de corrente contìnua, A unidade de medida de um
capacitor é dado em farads (F).
Na prática são utilizados submúltiplos do farad como o microfarad (µF – milionésimo do
farad – 0,0 001 F), o nanofarad (nF – bilionésimo do farad – 0,0 0 001 F) e o picofarad (PF –
trilionésimo do farad – 0,0 0 0 001 F).
Abaixo você encontrará os tipos mais comuns de capacitores utilizados na eletrônica.
Capacitor eletrolítico Possui polaridade e durante uma montagem ou substituição devemos
estar atentos a esta polaridade.
Os capacitores eletrolíticos vem com uma faixa lateral indicando o terminal negativo do
capacitor, e esta polaridade deve ser respeitada na hora da montagem, caso contrário o
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circuito não funcionará e dependendo da tensão de trabalho o mesmo pode até estourar.
Abaixo você encontra alguns modelos reais de capacitor eletrolíticos. Na grande maioria,
tem sua capacidade medida em microfarad (µF).
Outra especificação importante dos capacitores é a sua tensão de trabalho, ou seja, qual a
tensão máxima que suportam.
Em um esquema eletrônico identificamos o capacitor eletrolítico pelo seu símbolo,
independente do tamanho. Abaixo você encontra forma simbólica para o capacitor
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eletrolítico. Atenção à polaridade.
Capacitor de Poliester
O capacitor de poliester é muito utilizado nas montagens eletrônica. Este tipo de capacitor,
geralmente apresenta menor capacidade que os eletrolíticos, sendo da ordem de alguns
nanofarads (nF) até alguns microfarads (µF). Não tem polaridade como os eletrolíticos.
Abaixo você encontra alguns modelos reais de capacitores de poliester.
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Em um esquema eletrônico identificamos o capacitor de poliester pelo seu símbolo,
independente do tamanho e tensão de trabalho. Abaixo você encontra forma simbólica para
o capacitor poliéster.
Já o valor do capacitor pode ser impresso no corpo do mesmo de duas maneiras, irei
descrever as mais comuns na atualidade.
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Capacitores Cerâmicos
O capacitor cerâmico também é muito utilizado nas montagens eletrônica, principalmente
em circuitos osciladores e de RF. Este tipo de capacitor, geralmente apresenta menor
capacidade que os de poliester e eletrolíticos, sendo da ordem de alguns picofarads (pF)
até centenas de nanofarads (nF). Também não possui polaridade. Abaixo você encontra
alguns modelos reais de capacitores de cerâmica.
Em um esquema eletrônico identificamos o capacitor de cerâmica pelo seu símbolo,
independente do tamanho e tensão de trabalho. Abaixo você encontra forma simbólica para
o capacitor cerâmica.
A maneira como o valor do capacitor é impresso no corpo do capacitor de cerâmica é bem
igual ao último exemplo do capacitor de poliester, principalmente nos mod. mais comuns.
Existe apenas uma diferença em relação ao capacitores de valores inferiores a 100 pF.
Nos tipos de baixos valores existe uma letra maiúscula que substitui a vírgula e a
capacitância é dada em picofarads. Por exemplo 4N7 ou 4J7 indicam 4,7 pF. Nos tipos de
maiores valores, continua valendo a mesma regra, os dois primeiros dígitos formam a
dezena da capacitância e o terceiro o número de zeros, com o valor dado em picofarads.
Por exemplo 103 significa 10 seguido de 3 zeros ou 10 0 pF. Ora, 10 0 pF equivale a 10 nF
(nanofarads).
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Alguns exemplos para praticar:
Por que é importante seguir o tipo indicado de capacitor numa montagem? Os capacitores,
se bem que tenham por função armazenar cargas elétricas, são diferentes quanto a outras
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propriedades que são importantes numa montagem eletrônica.
Por que não posso usar um capacitor de poliéster onde se recomenda um cerâmico? Os
capacitores de poliéster não respondem as variações de sinais de altas frequências tão bem
quanto os cerâmicos. Assim, num circuito de alta frequência, um capacitor de poliéster pode
não funcionar, dependendo de sua função.
É por este motivo, que nas listas de materiais ou mesmo nas recomendações para
montagem de certos circuitos, devese seguir à risca a recomendação de se usar
determinado tipo de capacitor. Num transmissor, por exemplo, se o capacitor indicado for
cerâmico ele deve ser desse tipo, sob pena do projeto não funcionar
Diodos
Diodos e retificadores Link:
https://www.youtube.com/watch?v=IUVUTcFT9ds
Os diodos semicondutores são dispositivos que conduzem a corrente num único sentido. Por este
motivo eles são utilizados tanto em funções lógicas como na retificação, ou seja, para converter
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corrente alternada em corrente contínua. Abaixo você encontra alguns modelos reais de diodos.
Diodos de sinal
São projetados para funcionarem com baixas correntes (menos de 1 A). Possuem o encapsulamento de
vidro, podem ser de silício ou germânio e os encontraremos nos circuitos chaveadores ou retificadores
de baixa corrente. Abaixo você encontra alguns modelos reais de diodos de sinal.
Em um esquema eletrônico identificamos os diodos pelo seu símbolo, independente do tipo e da
corrente, devendo observar as especificações fornecidas no esquema do circuito. Abaixo você encontra
a forma simbólicas para o diodo.
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Ponte de Diodos retificadores
Tratase de um conjunto de diodos montado e conjunto chamado Ponte de diodos, este conjunto é
composto por 4 diodos e pode ter diversos encapsulamentos com capacidade de trabalhar com ampla
faixa de corrente, dependendo do modelo de das características da ponte. Abaixo você encontra alguns
modelos reais de ponte de diodos.
Em um esquema eletrônico identificamos as pontes de diodos pelo seu símbolo, independente do tipo e
da corrente, devendo observar as especificações fornecidas no esquema do circuito. Abaixo você
encontra a forma simbólicas para uma ponte de diodo.
Diodo zeners
Estes diodos podem conduzir corrente no sentido inverso. Para isto devemos aplicar tensão igual ou
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maior que a indicada no corpo dele. Quando um zener está conduzindo no sentido inverso, ele mantém
a tensão constante nos seus terminais. Portanto ele pode ser usado como estabilizador, regulador de
tensão ou em circuitos de proteção em circuitos de baixa corrente. Abaixo você encontra alguns
modelos reais de diodos zeners.
Em um esquema eletrônico identificamos as pontes de diodos pelo seu símbolo, independente do tipo e
da corrente, devendo observar as especificações fornecidas no esquema do circuito. Abaixo você
encontra a forma simbólicas para uma ponte de diodo.
LED (ou diodo emissor de luz) é um diodo especial feito de arseneto de gálio que acende quando
polarizado no sentido direto. É usado nos circuitos como sinalizadores visuais. Abaixo você encontra
alguns modelos reais de LEDs.
Em um esquema eletrônico identificamos os LEDs pelo seu símbolo, independente do tipo e da cor e do
tamanho. Abaixo você encontra a forma simbólicas para um LED
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Transistores
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=TeedML8VQUU
De todos os componentes eletrônicos, talvez o mais importante seja o transistor bipolar ou
simplesmente transistor. O transistor pode amplificar sinais, gerar sinais ou ainda funcionar como uma
chave eletrônica, ligando e desligando circuitos. Em outras palavras, colocando um transistor num
circuito ele pode controlar este circuito a partir de sinais de comando. Existem dois tipos de transistores
que são diferenciados pelo modo como sua estrutura de silício é determinada. Se usarmos dois
pedaços de silício N e um de silício P teremos um transistor NPN. Por outro lado, usando dois pedaços
de silício P e um de N, teremos um transistor PNP.
Abaixo você encontra alguns modelos reais de Transistores Bipolares.
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Abaixo vamos identificar a base, coletor e emissor de alguns tipos de transistores bipolar. Isso é muito
importante para que você saiba utilizalos corretamente em uma montagem ou até mesmo em
substituição durante o reparo de algum equipamento.
Através da simbologia do transistor não é possível saber qual é o seu encapsulamento, temos que
identificar no circuito através da descrição qual o tipo do transistor que esta sendo utilizado. Geralmente
os fabricantes identificam os transistores em um circuito utilizando letras como Q , T , TR,
acrescentando um nº conforme a ordem .
Em um esquema eletrônico identificamos os transistores bipolares pelo seu símbolo, pode ser um
transistor NPN ou um transistor PNP. Abaixo você encontra a formas simbólicas para os dois tipos de
transistores.
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Tiristores
São diodos especiais destinados ao controle de corrente intensas com um terminal para o disparo do
componente, havendo dois tipos principais que podem se encontrados. Os SCRs são usados em
corrente contínua e os TRIACs são usados em corrente alternada. Abaixo veremos os seus aspectos
físicos e o símbolo destes dois tipos de componentes:
SCR (Silicon Controlled Rectfier) ou Diodo Controlado de Silício. Tratase de um dispositivo
semicondutor de 4 camada destinado ao controle de correntes intensas nos circuitos. Este dispositivo
possui um anodo e um catodo entre os quais passa a corrente principal, e um elemento de disparo
denominado gate. Abaixo você encontra alguns modelos reais de SCRs.
Em um esquema eletrônico identificamos o SCR pelo seu símbolo. Abaixo você encontra a formas
simbólicas para o SCR.
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TRIACs
Os TRIACs conduzem corrente nos dois sentidos quando disparados, e por isso são indicados para o
controle de dispositivos em circuitos de corrente alternada. São usados para controlar a passagem da
corrente alternada em lâmpadas incandescentes, motores, resistências de chuveiros, etc. Este tipo de
circuito controlador recebe o nome de "dimmer". O TRIAC é um componente formado basicamente por
dois SCRs internos ligados em paralelo, um ao contrário do outro. Ele possui três terminais: MT1
(anodo 1), MT2 (anodo 2) e gate (G).
Abaixo você encontra alguns modelos reais de TRIACs.
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Em um esquema eletrônico identificamos o SCR pelo seu símbolo. Abaixo você encontra a formas
simbólicas para o SCR.
Transistores Mosfet
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=4olUrh3YciA
Os transistores de efeito de campo não são componentes novos. Na verdade, em teoria
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foram criados antes mesmo dos transistores comuns bipolares. No entanto, com a
possibilidade de se obter este dispositivo na versão de alta potência, o MOSFET se tornou
um componente extremamente popular que já começa a ser o preferido em muitas
aplicações. Neste artigo falaremos do MOSFET comum, seu princípio de funcionamento e
algumas aplicações prática.
Os transistores de efeito de campo diferentemente dos transistores bipolares comuns são
típicos amplificadores de tensão e não de corrente. Enquanto a corrente de coletor de um
transistor comum é função da corrente de base, num transistor de efeito de campo, a
corrente de dreno é função da tensão de comporta, conforme indica a figura abaixo.
O transistor de efeito de campo MOS é um típico amplificador de tensão.
MOSFET é a abreviação de MetalOxideSemiconductor Field Effect Transistor ou
Transistor de Efeito de Campo de Óxido de Metal Semicondutor.
Na figura abaixo temos uma estrutura simplificada de um MOSFET.
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A estrutura de um MOSFET.
Uma fina película de óxido de metal isola a região de comporta da região do canal que liga
o dreno à fonte.
Dependendo da polaridade dos materiais semicondutores usados podemos ter MOSFET de
canais N ou P, conforme mostram os símbolos da figura abaixo.
Tipos de MOSFET.
O eletrodo ligado ao substrato normalmente nas aplicações comuns é unido ao eletrodo de
fonte, se bem que existam aplicações que exijam transistores em que este eletrodo seja
polarizado de forma independente.
Para usar o transistor de efeito de campo de canal N o circuito básico é o mostrado na
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figura abaixo.
Configuração básica e característica do MOSFET.
Com uma tensão nula de comporta a corrente de dreno tem um valor que depende da
tensão de alimentação até o ponto de saturação.
Para cortar a corrente de dreno a comporta deve ficar negativa em relação a tensão de
fonte. Tanto mais negativa ela fica menor é a corrente que pode fluir entre o dreno e a fonte
conforme mostra o gráfico junto à figura.
Observe que estas curvas são bastante semelhantes as obtidas com válvulas
(principalmente os tipos pentodo) e que polarizando o componente na sua região linear ele
se torna um excelente amplificador de sinais.
CI Circuito Integrado
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=oAM1vIP6Dw8
Os circuitos integrados são circuitos eletrônicos funcionais, constituídos por um conjunto de
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transístores, díodos, resistências e condensadores, fabricados num mesmo processo, sobre
uma substância comum semicondutora de silício que se designa vulgarmente por chip.
O circuito integrado propriamente dito chamase pastilha (chip, em inglês) e é muito pequeno. A
maior parte do tamanho externo do circuito integrado devese à caixa e às ligações da pastilha
aos terminais externos.
Classificação dos Circuitos Integrados
Classificação dos circuitos integrados quanto ao processo de fabrico:
● Circuito integrado monolítico (o seu processo de fabrico baseiase na técnica planar)
● Circuito integrado pelicular (película delgada – thinfilm ou película grossa – thickfilm)
● Circuito integrado multiplaca
● Circuito integrado híbrido (combinação das técnicas de integração monolítica e pelicular)
Classificação dos circuitos integrados quanto ao tipo de transístores utilizados:
Bipolar e MosFet.
Os circuitos integrados digitais estão agrupados em famílias lógicas.
Famílias lógicas bipolares:
● RTL – Resistor Transistor Logic – Lógica de transístor e resistência.
● DTL – Díode Transistor Logic – Lógica de transístor e díodo.
● TTL – Transistor Transistor Logic – Lógica transístortransístor.
● HTL – High Threshold Logic – Lógica de transístor com alto limiar.
● ECL – Emitter Coupled Logic – Lógica de emissores ligados.
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● I2L – IntegratedInjection Logic – Lógica de injecção integrada.
Famílias lógicas MOS:
● CMOS – Complemantary MOS – MOS de pares complementares NMOS/PMOS
● NMOS – Utiliza só transístores MOSFET canal N.
● PMOS Utiliza só transístores MOSFET canal P.
Classificação dos circuitos integrados quanto à sua aplicação:
● Lineares ou analógicos
Os primeiros, são CIs que produzem sinais contínuos em função dos sinais que lhe são
aplicados nas suas entradas. A função principal do CI analógico é a amplificação. Podem
destacarse neste grupo de circuitos integrados os amplificadores operacionais (AmpOp).
● Digitais
Circuitos que só funcionam com um determinado número de valores ou estados lógicos, que
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geralmente são dois (0 e 1).
Classificação dos circuitos integrados quanto à sua gama de integração:
A gama de integração referese ao número de componentes que o CI contém.
● SSI (Small Scale Integration)
– Integração em pequena escala: São os CI com menos
componentes. Podem dispor de até 30 dispositivos por pastilha (chip).
● MSI (Medium Scale Integration)
– Integração em média escala: Corresponde aos CI
com várias centenas de componentes, podendo possuir de 30 a 1000 dispositivos por
pastilha (estes circuitos incluem descodificadores, contadores, etc.).
● LSI (Large Scale Integration)
– Integração em grande escala: Contém milhares de
componentes podendo possuir de 1000 até 100 000 dispositivos por pastilha (estes
circuitos normalmente efectuam funções lógicas complexas, tais como toda a parte
aritmética duma calculadora, um relógio digital, etc.).
● VLSI (Very Large Scale Integration)
– Integração em muito larga escala: É o grupo de
CI com um número de componentes compreendido entre 100 000 e 10 milhões de
dispositivos por pastilha (são utilizados na implementação de microprocessadores).
● ULSI (Ultra Large Scale Integration)
– Integração em escala ultra larga: É o grupo de
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CI com mais de 10 milhões de dispositivos por pastilha.
Tipos de cápsulas do C.I.
Os principais tipos de cápsulas utilizadas para envolver e proteger os chips são basicamente
quatro:
● Cápsulas com dupla fila de pinos (DIL ou DIP – Dual In Line).
● Cápsulas planas (Flatpack)
● Cápsulas metálicas TO5 (cilíndricas)
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● Cápsula SIL – Single In Line
● Cápsulas QIL – Quad In Line
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● Cápsulas especiais
Enquanto as cápsulas TO5 são de material metálico, as restantes podem utilizar materiais
plásticos ou cerâmicos.
Circuitos Integrados de Potência
Alguns integrados de potência têm uma cápsula extremamente pareci
da com
a dos transístores
de potência.
1. Algumas observações importantes a respeito das aletas de acoplamento aos
dissipadores de calor:
2. As aletas podem ser fixadas a dissipadores de alumínio em método idêntico ao utilizado
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nos transístores de potência.
3.
4. Acoplarse as aletas à própria caixa (se for metálica) que contém o circuito.
5. As aletas podem ser soldadas a uma das faces de cobre do circuito impresso (no caso
de uma dupla face).
6.
7. As aletas, quase sempre estão ligadas electricamente por dentro do c.i., ao pino
correspondente ao negativo da alimentação (massa).
Cápsulas de C.I. em SMT
Existem três tipos básicos de cápsulas de circuitos integrados em SMT (Surface Mount
Technology):
SOIC – SmallOutline Integrated Circuit– é semelhante a um DIP em miniatura e com os pinos
dobrados.
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PLCC – PlasticLeaded Chip Carrier – tem os terminais dobrados para debaixo do corpo.
LCCC – Leadless Ceramic Chip Carrier – não tem pinos. No seu lugar existem uns contactos
metálicos moldados na cápsula cerâmica.
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Transformadores
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=0uoFqhn_IqU
Os transformadores são componentes formados por duas bobinas ou enrolamentos em núcleo ou forma
comum. Eles são usados para alterar o valor de uma voltagem AC, principalmente nas fontes de
alimentação. O tipo mais utilizado de transformador é denominado “transformador de força”. Abaixo
você encontra alguns modelos reais de transformadores.
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Em um esquema eletrônico identificamos o transformador pelo seu símbolo, independente do tamanho,
tensão de saída e da corrente, devendo observar as especificações fornecidas no esquema do circuito.
Abaixo você encontra algumas formar simbólicas mais utilizadas para o indutor.
Se o enrolamento possui a metade das voltas do primário, a tensão do secundário será a
metade da tensão do primário. As mesmas equações para tensão e corrente e relação de
transformação são aplicadas. Rebaixando a tensão permite elevar a corrente do secundário.
Em regra geral, os transformadores abaixadores podem fornecer uma corrente secundária
maior, porém abaixam a tensão do secundário. Os símbolos para transformadores
elevadores e abaixadores indicados nas Figuras 1 e 2 são típicos. Você nunca deve tentar
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determinar a relação de transformação de um transformador contando o número de voltas
do símbolo. São apenas símbolos.
Figura 1
Figura 2
A relação atual de transformação pode ser fornecida pelo fabricante ou pode ser indicada
do secundário forem conhecidas, a relação de transformação também é conhecida, uma
vez que a relação de transformação é a mesma que a relação entre as tensões.
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Aprendendo a Ler Diagramas de Esquema Eletrônico
.
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=MuBf806VgCM
A leitura de esquemas depende em primeiro lugar do conhecimento do que cada símbolo
representa e a interpretação de seus valores. Depois vem a maneira como eles são ligados
e como isso corresponde ao aspecto real que o circuito vai ter. Veja abaixo Principais
Simbolos
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Alem destes incluímos os que também já vimos nos nossos componentes estudados
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Ninguém pode montar aparelhos eletrônicos, reparar ou mesmo entender o seu princípio de
funcionamento numa análise se não souber interpretar diagramas. A eletrônica utiliza
símbolos padronizados e disposições que devem ser conhecidas de todos. Para os leitores
iniciantes, saber como interpretar o diagrama que representa um aparelho eletrônico é
essencial. Sem isso, a montagem é impossível, se não houver um desenho com o aspecto
real dos componentes, e uma análise para localizar falhas, fazer o ajustes se torna
extremamente complicada. Como interpretar diagramas é o assunto deste nosso
treinamento.
Em revistas técnicas, livros de eletrônica e mesmo manuais de montagens os leitores
podem perfeitamente encontrar desenhos que mostram a disposição de todos os
componentes de um aparelho numa placa de circuito impresso, ou ponte de terminais e
suas conexões. Um desenho deste tipo é mostrado na figura 1, facilitando bastante a
montagem ou localização de partes pelos menos experientes..
OS SÍMBOLOS
Os símbolos adotados nos diagramas não precisam ter o aspecto do componente, mas
devem "lembrar" este componente de alguma forma. Assim, observamos, em primeiro lugar,
que os símbolos usados têm o mesmo número de terminais do componente real.
Um resistor, por exemplo, tem um símbolo com dois terminais ou fios, conforme mostra a
figura 3.
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Um transistor tem um símbolo com 3 terminais. Um circuito integrado terá tantos terminais
quanto sejam os utilizados no dispositivo representado. Em segundo lugar a representação
pode também ter algo que se relacione com o funcionamento desse componente. Assim, na
simbologia americana, um resistor é representado por uma linha tortuosa, como um
percurso que apresenta uma "resistência" para a corrente elétrica.
Um diodo é representado por uma seta que indica que a corrente só pode passar num
sentido, conforme mostra a figura 4.
Na figura 5 temos uma relação de símbolos de componentes eletrônicos, da maneira como
usamos em nossas publicações.
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Variações na simbologia podem ocorrer, dependendo da origem do diagrama. O exemplo
mais comum é o do resistor que na nossa simbologia é um retângulo e na simbologia
americana e mesmo japonesa é uma linha tortuosa. Para que seja facilitada a identificação
dos componentes num diagrama e sua posterior localização no próprio aparelho, por
exemplo, numa placa de circuito impresso, é comum atribuirse no diagrama uma
identificação simplificada numa certa ordem.Por exemplo, os resistores são identificados
pela letra "R" com um número de ordem. Assim, temos R1, R2, R3, etc. de modo que, a
partir de uma lista de materiais, ou do diagrama, não seja preciso colocar todas as
características do componente impressas na própria placa.Para os capacitores usamos a
letra "C" , para os diodos D, para os transistores Q ou TR, para os circuitos integrados IC ou
CI, para os transformadores T, para as bobinas L ou XRF, e assim por diante.O praticante
de eletrônica deve memorizar estes símbolos se quiser saber como interpretar um
diagrama.
AS LIGAÇÕES
Evidentemente, num aparelho eletrônico, todos os componentes estão interligados de
determinadas maneiras, ou seja, formam uma "rede" de ligações que devem ser
representadas no diagrama. É justamente na interpretação do modo como são feitas essas
interligações que os praticantes de eletrônica encontram as maiores dificuldades.
As ligações são representadas nos diagramas por linhas contínuas. Assim, na figura 6
temos um resistor ligado à base de um transistor, e o coletor deste transistor está ligado ao
pólo positivo (+V) de uma fonte de alimentação.
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No entanto existem casos de representações de ligações que merecem atenção. O primeiro
é o mostrado na figura 7 em que temos duas ligações que se cruzam, sem haver contato
entre elas.
Veja que estas ligações não precisam, na realidade, no aparelho estar se cruzando.
Apenas na representação estas linhas "dizem" que R1 está ligado ao emissor de Q1
enquanto que C1 está ligado à sua base. Na prática, numa placa de circuito impresso, estas
ligações não correspondem obrigatoriamente a fios ou trilhas que se cruzam.
Ocorre apenas, que da forma como o diagrama foi feito, essas ligações aparecem cruzadas.
Isso acontece porque a disposição dos componentes num diagrama não precisa ser
exatamente a mesma que encontramos no aparelho real.Na figura 8 temos um exemplo
disso.
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Veja como o diagrama e o aparelho são bastante diferentes. No entanto, o diagrama
representa exatamente as ligações e os componentes usados na montagem definitiva.
Confira ligação por ligação e ver como isso é verdade. Um outro caso importante das
ligações é o caso dos "nós" ou pontos para onde convergem várias ligações, conforme
mostra a figura 9.
Na figura vemos que tanto o resistor R1 como o capacitor C1 são ligados à base do
transistor. O ponto indica que ali convergem três fios de ligação ou três trilhas da placa.
Veja que, na prática, os pontos de conexão dos componentes não precisam estar no
mesmo lugar, mas sim que deve haver contacto elétrico entre eles. É importante que o leitor
mais uma vez note que a posição dos componentes no diagrama não precisa ser
exatamente a mesma em que eles se encontram na montagem. O diagrama representa as
ligações e não as posições. No entanto, pelas ligações, podemos chegar com certa
facilidade às posições acompanhandoas com cuidado.
Assim, se sabemos que R1 está ligado à Q1, encontrando R1 numa placa, será fácil seguir
suas ligações para chegar até Q1. Também saberemos que o ponto em que a ligação de
R1 encontra Q1 corresponde à base deste componente, conforme mostra a figura 10.
CONFERINDO MONTAGENS
Um ponto muito importante para o montador e reparador de aparelhos eletrônicos é saber
conferir uma montagem ou examinar uma placa de circuito impresso a partir do seu
diagrama. Na realidade o melhor procedimento para se detectar falhas de montagem,
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encontrar problemas num aparelho é justamente esse. Nossa principal recomendação aos
leitores que nos escrevem quando têm problemas com a montagem e não indicação alguma
dos sintomas ou do que fizeram (sem isso, como podemos saber o que aconteceu
realmente?) é justamente essa: confiram a montagem PELO DIAGRAMA.
Para isso o procedimento é simples:
a. Verifiquem, a partir do diagrama, quais são os componentes que estão ligados a linha
positiva de alimentação e terra (0V).
Na figura 11 temos R1, R3, R6 e R7 ao positivo. R2, R4, R5 e R8 estão no 0V.
b) Confira seus valores.
c) Verifique os transistores se estão ligados corretamente (e circuitos integrados, se
existirem)
d) Verifique os acoplamentos, ou seja, os componentes por onde passam os sinais. No
diagrama C1, C2 e C3 fazem isso.
Técnicas de Soldagem
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=eQlsEihzCiA
Fazer uma solda de qualidade é um processo que exige um pouco de prática, mas não se
trata de algo impossível. Basta ter os materiais corretos e um pouco de boa vontade para
aprender. Os itens necessários para executar uma boa solda podem ser adquiridos em
qualquer loja de componentes eletrônicos. O custo do conjunto não é alto e, se você for
cuidadoso, terá o equipamento por muito tempo.
Ferro de solda
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Existem diversos modelos de ferros de solda disponíveis no mercado, desde os mais
simples até mesmo os mais complexos e com mais recursos. Nós vamos trabalhar com um
modelo básico, com 30 W de potência. O custo de um equipamento como esse fica na faixa
de R$ 25. Com ele, você pode executar soldas na maioria dos componentes eletrônicos
sem maiores dificuldades.
Evite comprar ferros de solda de má qualidade, principalmente aqueles encontrados em
lojas de R$ 1,99 ou similares. Alguns equipamentos, além de não esquentarem o suficiente,
podem até mesmo explodir e lhe causar ferimentos. Essa definitivamente não é a hora de
economizar.
Solda (estanho)
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A solda é formada basicamente por estanho e chumbo, além de outros componentes em
menor quantidade. Por isso, em alguns lugares, é comum ouvir o termo “estanhar” ao se
referir à solda de eletrônicos.
Sugador de solda e malha para dessolda
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Já a malha para dessoldar é geralmente utilizada em circuitos impressos onde os pontos
são muito próximos uns dos outros. Tratase de uma grande quantidade de fios de cobre
entrelaçados como se fossem um tecido. Você deve colocar a malha sobre a solda a ser
removida e aquecêla com o ferro de solda.
Como limpar o ferro de solda
Para garantir que a solda seja bem executada, você deve manter a ponta do ferro sempre
limpa. Para fazer isso, algumas pessoas utilizam uma lixa. Entretanto, tal procedimento não
é recomendado, pois remove a cobertura de níquel da ponta da ferramenta, danificando o
componente.
O ideal é utilizar uma esponja de aço, daquelas específicas para limpar panelas de inox,
que são mais macias do que bombril comum. É possível colocar ela dentro de um vidro
pequeno e, desta maneira, você pode remover o excesso de solda da ponta do ferro
enquanto ele ainda está quente, sem que você corra o risco de se queimar.
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Outro passo importante é, após remover o excesso de solda do ferro, limpar a ponta dele
em uma esponja com água. Algumas estações de solda profissionais trazem um espaço
com uma esponja especial para esse propósito, mas nada impede você de utilizar uma
comum, dessas de cozinha mesmo — mas sempre do lado mais macio.
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Procure fazer esse processo de limpeza sempre que for soldar um novo componente. Isso
evita que impurezas contaminem o processo, gerando a temida “solda fria”.
Soldando
Agora que você já conhece todo o material, vamos ao trabalho.
Depois de separar os componentes que você pretende soldar, verifique se as superfícies
que serão soldadas estão bem limpas, pois o pó e a gordura prejudicam a qualidade do
trabalho.
Primeiramente, encaixamos bem os componentes na placa. Veja que a maioria possui as
perninhas maiores do que o necessário. Graças a isso, você pode encaixálos na superfície
e dobrar as hastes de metal para mantêlos no lugar até que a solda seja feita.
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Agora, com um pincel fino, passamos um pouco de pasta de solda na placa, onde os
componentes serão soldados. O próximo passo é remover o excesso de sujeira da ponta do
ferro com a esponja de aço e, posteriormente, com a esponja molhada. Por fim, tocamos a
região que será soldada com o ferro de solda para aquecêla e encostamos o estanho no
local. Uma pequena quantidade de solda deve escorrer para o local correto. Remova o ferro
de solda e pronto. Em poucos segundos, a solda esfria e a peça está firme no lugar.
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Soldando componentes menores
Vamos aprender a soldar componentes muito pequenos. Perceba que esse chip possui os
contatos todos muito próximos uns dos outros. A pasta de solda cobriria todo ele,
prejudicando o seu funcionamento. Portanto, vamos utilizar o fluxo de solda. É comum
utilizar uma seringa para aplicar o fluxo, já que precisamos de apenas uma gota sobre os
componentes.
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O procedimento é similar ao anterior: estanhamos o fio, o posicionamos sobre a perninha do
chip e, com o ferro de solda, derretemos o estanho, unindo as duas peças. Esse processo
requer um pouco de concentração. Se você aplicar muita força, pode danificar os contatos
do eletrônico.
Removendo a solda detonada
Veja como está essa solda: grande, desajeitada, quebradiça e sem brilho. Quando isso
acontece, a chamamos de “solda fria”. Além de grande demais, ela vai se quebrar em pouco
tempo. O ideal é remover tudo com o sugador de solda e refazer todo o trabalho.
Primeiramente, encostamos o ferro de solda no estanho para amolecer. Logo em seguida,
posicionamos o sugador e puxamos o material derretido. Não se esqueça de limpar a ponta
do ferro depois disso.
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Um detalhe importante: o excesso de pasta de solda deve ser removido depois. Para fazer
isso você pode utilizar um pedaço de papel toalha.
Ao soldar os componentes, procure sempre fazer isso em um ambiente limpo e arejado,
pois o material solta fumaça que pode fazer mal.
Caso você esteja aprendendo a soldar, procure uma placamãe de computador antiga. Ali
você deverá encontrar uma infinidade de componentes que podem ser removidos e
soldados novamente. Isso é muito útil para aperfeiçoar a sua técnica. Em pouco tempo,
você estará fazendo soldas profissionais.
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Fontes de Alimentação
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=9eOdDWqI5jg
Retificador
Transforma a tensão alternada em pulsante;
Filtro
Transforma a tensão pulsante em contínua.
Existem diversos tipos de fontes de alimentação. Abaixo relacionamos dois tipos.
FONTE DE MEIA ONDA
Possui um único diodo que aproveita metade dos ciclos da tensão alternada. Como a tensão da rede
muda de polaridade 60 vezes por segundo (portanto sua frequência é 60 Hertz Hz), o diodo conduz e
corta 60 vezes por segundo. A tensão pulsante é transformada em contínua através de um capacitor
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eletrolítico de alto valor. Este circuito não é muito utilizado na entrada de rede dos aparelhos devido à
corrente contínua (C.C.) não ser de muito boa qualidade. Abaixo vemos este circuito:
FONTE DE ONDA COMPLETA
Possui dois diodos ligados num transformador com tomada central (C.T.) no secundário. Os diodos
conduzem alternadamente e aproveitam todo o ciclo da tensão alternada, oferecendo uma pulsante
mais fácil de filtrar. Abaixo temos o circuito:
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tensão.
O primeiro componente importante para a fonte é o transformador. Neste circuito
temos um transformador de 3A e 12 + 12V ou 15 + 15V de secundário e
enrolamento primário de acordo com a rede local.
Como observamos os dois diodos 1N5402 são os retificadores da fonte. Os
capacitores eletrolíticos fazem a função de filtro. Temos o regulador de tensão
LM350T (que deverá ser dotado de um bom radiador de calor) onde podemos
ajustar a tensão para fornecer de 12 a 14V através do trimmer de 4,7 KΩ.
Montando Uma Fonte Variável com Lm317
Link :
https://www.youtube.com/watch?v=enljyzz8Ovw
Link:
https://www.youtube.com/watch?v=0GNw5qj6ctE
Os circuitos integrados LM317 (1,5 A) e LM350 (3 A) são reguladores de tensão de 3
terminais ajustáveis que podem fornecer tensões de saída de 1,25 a 37 V.
O LM317 tem uma versão com sufixo HV que pode fornecer tensões até 57 V.
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Usando esses componentes podemos elaborar fontes de alimentação ajustáveis com um
mínimo de componentes externos.
Os dois circuitos integrados são disponíveis tanto em invólucros TO220 (plástico) como
TO3 metálico, com as pinagens mostradas na figura 1.
Para implementar uma fonte de alimentação variável com esses circuitos integrados, basta
colocar um divisor resistivo variável entre a saída e o terminal de ajuste.
Como o diodo zener de referência interna é de 1,25 V essa é a tensão mínima que
obtemos.
Tensões maiores serão obtidas quando o divisor resistivo somar a sua tensão a esse diodo.
Na figura 2 temos uma fonte de alimentação típica baseada nesses dois circuitos
integrados.
O transformador é escolhido de modo a ter um secundário que forneça uma tensão pelo
menos 2 volts maior que a tensão máxima que se deseja na saída.
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Para o capacitor eletrolítico de filtro é praxe usar pelo menos 1 000 µF para cada ampère de
corrente desejado na fonte.
Assim, sugerimos 2 200 µF para o LM317 e 4 700 µF para o LM350 A, operando em suas
capacidades máximas.
A tensão de trabalho desse capacitor deve ser pelo menos 60% maior que a tensão RMS
do secundário do transformador usado.
Na figura 3 temos a sugestão de placa de circuito impresso para a montagem desta fonte.
As trilhas de alta corrente devem ser largas. É prática comum deixar 1 mm de largura para
cada ampère de corrente, neste tipo de aplicação.
Os circuitos integrados reguladores, para os dois casos, deve ser dotado de excelentes
dissipadores de calor.
Lista de Material
CI1 LM317 ou LM350 circuito integrado regulador de tensão ver texto
D1, D2 1N5402 ou 1N5404 diodos retificadores
C1 2 200 µF ou 4 700 µF capacitor eletrolítico ver texto
C2 10 µF capacitor eletrolítico ver texto
T1 Transformador ver texto
S1 Interruptor simples
F1 Fusível de 1 A
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Diversos:
Placa de circuito impresso, radiador de calor para o transistor, cabo de força, fios, solda,
etc.
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